DE8602592U1 - Formsteifes Verbundschichtelement - Google Patents

Formsteifes Verbundschichtelement

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DE8602592U1 DE8602592U DE8602592U DE8602592U1 DE 8602592 U1 DE8602592 U1 DE 8602592U1 DE 8602592 U DE8602592 U DE 8602592U DE 8602592 U DE8602592 U DE 8602592U DE 8602592 U1 DE8602592 U1 DE 8602592U1
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Description

CA. Greiner und Söhne
GmbH & Co KG
7440 Nürtingen
Formsteifes Verbundschichtelement
Die Erfindung betrifft ein formsteifes Verbundschichtelement, das auf einer Seite eine steife, geformte und obf-flächenglatte Hartschaumplatte und auf der anderen Seite eine Weichschaummatte aufweist. Derartige Verbundschichtelemente finden Verwendung bspw. als Schalldämmkapselungen von Verbrennungsmotoren, als Fertighimmel oder Türfüllung von Kraftfahrzeugen und dergleichen.
Es ist ein Verbundschichtgebilde bekannt (DE-OS 29 474,, das aus einer Schicht aus offenporigem, weichem Polyurethanschaumstoif und einer harten oder halbharten Polurethanscha^mstoffschicht besteht, wobei das Polyurethan der harten bis halbharten PU-Schaumstoffschicht zumindest teilweise in die offenen Poren der PU-Weichschaumstoffschicht eingedrungen ist, wodurch die getränkten Teile der PU-Weichschaumschicht als Armierung der harten bis halbharten PU-Schaumstoffschicht fungieren und gleichzeitig der Verbindung beider Schichten ohne zusätzlichen Klebstoff dienen.
Es hat sich gezeigt, daß das Fehlen einer klagen Abgrenzung der beiden Schaumstoff schichten gegeneinander die Schalldämmeigenschaften eines deartigen Verbundschichtgebildes nachteilig beeinflussen. Das Schallabsorptionsvermögen der Weichschaumschicht wird infolge des teilweisen Verhärtens durch die eingedrungene und ausgehärtete Polyurethanmischung beein-
- II -
U .Il
trächtigt. Da die Eindringtiefe und deren Gleichmäßigkeit über der Fläche nicht exakt beherrschbar ist, ist das Schalldämmvermögen eines derartigen Verbundschicht gebildet nicht genau vorherbestimmbar. Um auf der ganzen Fläche des Elementes eine Mindestschalldämmung zu erreichen, muß das Element überdimensioniert werden, was sowohl seinen Preis als auch sein Gewicht unerwünscht erhöht.
Da bei dem bekannten Verbundschichtgebilde ausdrücklich beabsichtigt ist, die PU-Schaummischung teilweise in die Weichschaummatte eindringen zu lassen, um die beiden Schichten ohne Klebstoff zu verbinden und die Hartschaumschicht zu armieren, wird ein fließender Übergang zwischen den Schichten erzeugt. Damit besteht keine klare Trennung der beiden Schaumstoff schichten.
Verbundschichtelemente der eingangs genannten Art werden bspw. so hergestellt, daß in einem ersten Fertigungsschritt die formstabile Hartschaum-Schichtplatte gefertigt und anschließend in einem zweiten Fertigungsschritt diese Hartschaumplatte mit einer getrennt gefertigten Weichschaummatte durch Klebkaschieren, durch Flammkaschieren, durch Einlegen einer unter Wärmeeinfluß schmelzenden Kaschierfoiie, durch Einschäumen oder auf sonstige Weise verbunden wird.
Es ist auch schon eine mehrschichtige, eine formstabile Hartsciiaumplatte aufweisende Schal ldämpf-Verbundmatte bekannt (DE-OS 31 51 296), bei der eine zwischen zwei Weichschaummatten eingebracht.· Har t schaummi sehung zum Aushärten gebracht wird, während diese Schichtenkombination durch eine Formpresse die vorgesehene räumliche Form erhält. Hierbei entsteht eine Verbundmatte, die beiderseits einer geformten Hartschaumplatte Weichschaummatten aufweist. Versuche, diesem
.? - III -
tllttt t
- is &igr;
Verfahren mit nur einer Weichschaurnirnii te auf einer 5eite auszuführen, sind fehlgeschlagen» Zum einen sickert die Hartschaummischung teilweise in die Weichschaummatte ein und härtet in dieser aus. Dies führt zwar zu einer innigen Verbindung zwischen Hartschaumplatte und Weichschaummatte, beeinträchtigt aber die Elastizität und damit das Schallabsorptionsvermögen der Weichschaummatte in unerwünschter Weise. Die in die Weichschaummatte versickerte Hartschaummischung fehlt zudem, um das Faservlies satt einzubetten. Darüber hinaus bildet die entstehende Hartschaumpiatte die Kontur des Preßstempels nicht exakt genug ab und ist nicht oberfiächenglatt .
Der Erfindung war daher die Aufgabe gestellt, ein Verbundschichtelement aus einer formstabilen Hartschaumplatte und einer elastischen Weichschaummatte anzugeben, bei dem die beiden Schichten zwar haltbar miteinander verbunden, jedoch scharf gegeneinander abgegrenzt sind.
Sie löst diese Aufgaben durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 genannten Merkmale.
Die gasundurchlässige, dünne und zugleich dichte Sperrschicht zwischen der Hartschaum- und der Weichschaumschicht bildet eine Grenzschicht, die verhindert, daß die flüssige Hartschaummischung - auch nicht unter dem hohen Druck in der Formpresse - in die Weichschaummatte eindringt und sie beim Aushärten mehr oder minder tief verhärtet. Dadurch wird der Vorteil erreicht, daß die Weichschaumschicht ihre auf die optimale Schallabsorption abgestellte Homogenität behält und in ihrer ganzen Tiefe voll absorptionswirksam bleibt. Damit wird eine klar definierte und reproduzierbare Absorptionsfähigkeit für Schallschwingungen im gesamten in Frage kommenden Frequenzbereich erreicht.
(Fortsetzung Seite 6)
9 &bgr; te gitl t · &bgr;·
Dabei kommt der gasundurchlässigen Sperrfolie eine zweifache Wirkung zu:
Zum einen verhindert sie, daß die Hartschaummischung in die poröse Weichschaummatte einsickert und in dieser aushärtend die Weichschaummatte verhärten und dieser ihre Elastizität nehmen kann. Zum andern verhindert die gasundurchlässige Sperrfolie, daß die sich beim Aushärten der Hartschaummischung bildenden Gase durch die poröse Weichschaummatte entweichen können. Sie verbleiben in dem durch die gasundurchlässige Sperrfolie abgeteilten, die aushärtende Hartschaummischung enthaltenden Teil der Schichtenkombination, in dem sie den Druck der Formpresse erhöhen und die aushärtende Hartschaumplatte stark gegen den Stempel der Formpresse drücken. Dadurch wird diese - äußere - Seite der Hartschaumplatte sehr konturgenau ausgeformt und erhält die erforderliche sehr glatte, geschlossene Oberfläche.
Es ist zwar schon bekannt (DE-OS 19 44 833), beim Herstellen von Möbelplatten, bei dem eine Dekorplatte oder Dekorfolie mit einer Trägerplatte verklebt wird, einen aushärtenden Schaumkleber zu verwenden und den Druck, den dieser Schaumkleber beim Polymerisieren entwickelt, dazu zu benutzen, die Dekorfolie in eine Matritze zu pressen und ihr deren Kontur aufzuprägen. In diesem Falle steht hinter dem Schaumkleber jedoch eine feste Trägerplatte, die den erforderlichen Gegendruck aufbringt. Bei Verwendung einer Weichschaummatte als Unterlage muß das Verfahren versagen.
Es hat sich gezeigt, daß die Schalldämmwirkung eines derartigen Verbundschichtelementes deutlich erhöht werden kann, wenn sich zwischen der Weichschaummatte und der Hartschaumplatte ein Luftzwischenraum befindet. Ein derartiger Luftzwischenraum kann dadurch erzielt werden, daß eine gasundurchlässige Sperrschicht verwendet wird, die sich nicht
-&iacgr; 7 1
oder nur in bestimmten Bereichen oder nur an einzelnen Punkten mit der Weichschaummatte verbindet. Dadurch wird erreicht, daß die Weichschaummatte nicht überall an der Hartschaumplatte anliegt, der verbleibende Zwischenraum bewirkt dann die beabsichtigte Erhöhung der Schalldämmung*
Nach einem anderen Vorschlag der Erfindung wird der Luftzwischenraum dadurch erzielt, daß die Schichtenkombination zwischen Weichschaummatte und gasundurchlässiger Sperrschicht eine poröse Zwischenschicht aufweist, bspw. in Form eines lockeren Faservlieses.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Eine gasundurchlässige Folie aus Kunststoff, insbesondere aus Polyurethan wie die Weichschaummatte oder die Hartschaumplatte verbindet sich sehr gut mit diesen anderen Schichten und ergibt ein Verbundschichtelement aus einheitlichein Material. In anderen Fällen ist eine Metallfolie als gasundurchlässige Sperrschicht vorteilhaft, wenn bspw. erwünscht ist, daß das Verbundschichtelement die besonderen elektrischen oder dielektrischen Eigenschaften von Metall aufweist.
Eine poröse Zwischenschicht aus einem lockeren Faservlies hat den Vorteil, daß eine bestimmte Dicke dieser Schicht auch auf Dauer gewährleistet ist und nicht durch innere (Einsinken der Weichschaummatte in den Zwischenraum infolge Nachlassens ihrer Elastizität) oder äußere (Eindrücken der Weichschaummatte in den Zwischenraum durch Druckkräfte) Einflüsse unerwünscht und unkontrolllierbar verändert wird.
In den Figuren der Zeichnung sind zwei im Aufbau unterschiedliche Verbundschichtelemente dargestellt. Es zeigen
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Fig. 1 die vorbereitete Schichtenkombination mit aufgebrachter Hartschaummischung im Querschnitt}
Fig. 2 die Schichtenkombination in der Formpresse beim Aushärten der Hartschaummischung in Darstellung wie in Fig. 1;
Fig. 3 das so erzeugte Verbundschichtelement im Querschnitt;
Fig. >i ein anders aufgebautes Verbundschichtelement in Darstellung wie in Fig. 3.
iÖ Wie aus Fig. 1 hervorgeht, besteht eine für das Herstellen d-es er f ingungsgemäßen Verbundschichtelementes Schichtenkombination von unten nach oben aus:
einer Polyurethan(PlO-Weichschaummatte 1 von bspw. 1 mm bis 100 mm Dicke;
einer auf die Weichschaummatte i aufgelegten gasundurchlässigen Folie 2 bspw. aus Polyurethan von bspw» 10 mm bis 500 mm Dicke oder aus Aluminium mit einer Dicke von bspw. 5 bis 100.10~ mm;
einem auf die Folie 2 aufgelegten Glasfaservlies 3 von bspw. 10 g/m2 bis 1000 g/mz Flächerxgewicht zur Verstärkung der zu bildenden Hartschaumplatte und
einer auf das Glasfaservlies 3 aufgebrachten PU-Hartschaummischung 4.
Es versteht sich, daß die Schichtenfolge auch umgekehrt sein kann. Diese Schichtenkombination 1 bis k wird wenn sie nicht schon auf der Matritze 5 einer Formpresse aufgebaut wird - in eine Formpresse eingebracht, deren Kontur der gewünschten Kontur der Hartschaumplatte des Verbundschichtelementes entspricht.
Durch Absenken des Stempels 6 der Formpresse wird die Form geschlossen - Fig. 2. Formgebung von Matritze 5 und Stempel 6 sowie Pressendruck sind dabei so getroffen, daß die Weichschaummatte 1 bis nahezu auf ihren Substanzquerschnitt zusammengedrückt wird. Gleichzeitig beginnt
• &agr; · ·
das Aushärten d*er Harts'cha'ummi schu'ng, das in an sich bekannter Weise durch Wärmeeinwirkung beschleunigt werden kann.
Die beim Aushärten der Hartschaummischung entstehenden j Gase, die zwischen der gasundurchlässigen Folie 2 un1 dem Stempel 6 eingeschlossen sind und nicht entweichen können, drücken die das Glasfaservlies 3 durchtränkende Hartschaummischung k satt in die Konturen von Matritze 5 Stempel 6 der Formpresse und verleihen dadurch der uberfläche der entstehenden Hartschaumplatte 7 eine absolut konturentreue und glatte Oberfiäche.
Nach Aushärten der Hartcchaummischung 4 wird die Formpresse geöffnet und das entstandene Verbundschichtelement entnommen - Fig. 3. Es besteht aus der formsteifen, glasfaserverstärkten Hartschaumplatte 7, mit der sich die gasundurchlässige Folie 2 fest verbunden hat. Die Weichschaummatte 1 hat ihr ursprüngliches Volumen wieder eingenommen und sich mit der gasundurchlässiger. Folie 2 verbunden, so daß ein einstückiges Verbundschichtelement vorliegt, dessen Schichten fest miteinander verbunden sind und das die gewünschte Formgebung bleibend aufweist.
In einem Bereich 8 hat sich die Weichschaummatte 1 durch besondere Maßnahmen nicht mit der gasundurchlässingen Folie 2 verbunden, so daß ein Zwischenraum 9 entsteht, der die Schalldämmung erhöhende Wirkung aufweist und daher bewußt erzeugt wird. Dies kann bspw. dadurch erfolgen, daß die gasundurchlässige Folie 2, die in der Regel ebenfalls aus Polyurethan besteht, in ausgewählten Bereichen mit der Weichschaummatte 1 thermisch verschweißt oder mittels Klebstoff verklebt wird. Hierzu kann die Folie 2 mit einer beheizten Form auf die Weichschaummatte 1 gedrückt oder die '''eichschaummatte kann mittels einer Sachblone örtli egrenzt mit Klebstoff benetzt werden.
Eine ähnliche Wirkung kann durch eine poröse Zwischenschicht 10 zwischen der Weichschaummatte 1 und der gasundurchlässigen Folie 2 erzielt werden - Pig. 4. Diese
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. &iacgr;&ogr;:
Zwischenschicht aus bspw. Faservlies mit einem Flächengewicht von bspw. 5 g/m2 bis 500 g/m2 wird beim Aufbau der Schichtenkombination gemäß Fig. i mit eingelegt und beim Bilden des Verbundschichtelementes mit eingebunden.

Claims (9)

CA. Greiner und Söhne GmbH & Co KG Nürtingen Formsteifes Verbundschichtelertient Schutzansprüche
1. Verbundschichtelement aus einer formstabilen Hartschaumplatte und einer elastischen Weichschaummatte, gekennzeichnet durch eine zwischen det Hartschaumplatte (7) und der Weichschaummatte (1) angeordnete, gasundurchlässige Sperrfolie (2).
2. Verbundschichtelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gasundurchlässige Sperr folie (2) eine Kunststoffolie ist.
3. Verbundschichtelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gasundurchlässige Sperrfolie (2) eine Metallfolie ist.
4. Verbundschichtelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gasundurchlässige Sperrfolie (2) eine Papierlage ist.
5. Verbundschichtelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Sperrfolie (2) und
der Weichschaummatte (7) eine im Verhältnis zu ihrer Substanzmasse ein großes Luftvolumen enthaltende
Zwischenschicht (10) angeordnet ist.
2 -
• m ·
J
6. Verbundschichtelement nach Anspruch k, dadurch ge-
- kennzeichnet, daß die Zwischenschicht (10) aus einem
lockeren Faservlies besteht.
7. Verbundschichtelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht (10) durch einen Abstand zwischen der Weichschaummatte (1) und der Sperrfolie (2) gebildet wird.
1
8. Verbundschichtelement nach Anspruch 7, dadurch gell kennzeichnet, uaß die Weichschaummatte (1) nicht auf
ihrer ganzen Fläche mit der Sperr folie (2) verbunden !* ist.
9. Verbundschichtelement nach Anspruch 8, dadurch ge-
I kennzeichnet, daß die Weichschaummatte (1) nur örtlich
mit der Sperrfolie (2) verschweißt oder verklebt ist.
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